แรงดันตกคร่อมต่ำสุดที่เป็นไปได้

20

ฉันกำลังเก็บเกี่ยวพลังงานจากอุปกรณ์ NFC โดยใช้เสาอากาศที่ปรับแล้วบน PCB ของฉัน แม้ว่าวิธีนี้ฉันสามารถสร้างประมาณ 3.05V ฉันต้องการที่จะเรียกเก็บประจุ super capacitor โดยใช้พลังงานที่ได้จากอุปกรณ์ NFC เมื่อต้องการทำสิ่งนี้ฉันได้ใช้วงจรไดโอดง่าย ๆ ที่มีให้ที่นี่ (และแสดงในรูปที่ 1 ด้านล่าง)

ปัญหาที่ฉันเผชิญคือวงจรของฉันต้องมีอย่างน้อย 3V เพื่อทำงานในสภาพการทำงานอย่างไรก็ตามด้วยการลดลงของไดโอดทั่วไปฉันเชื่อว่ามีสถานการณ์ต่าง ๆ ที่แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะลดลงต่ำกว่า 3V ที่ต้องการ มีไดโอดอะไรบ้างที่มีแรงดันไฟฟ้าตกต่ำเป็นพิเศษน้อยกว่า 0.01V? และนั่นก็เป็นไปได้ด้วยซ้ำ

โปรดทราบ:

โหลดระบบของฉันจะเป็น <5mA
3.05V ที่สร้างขึ้นนั้นไม่มีไดโอดในวงจร

diodes energy-harvesting

— user3095420
แหล่งที่มา

6

มีปัญหาว่าแรงดันไปข้างหน้าที่ต่ำลงจะทำให้เกิดกระแสรั่วไหลย้อนกลับที่ใหญ่ขึ้น อาจเป็นไปได้ว่าคุณสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าให้ต่ำที่สุดเท่าที่คุณต้องการโดยการเลือกโลหะที่แตกต่างกันรวมกับสารกึ่งตัวนำที่แตกต่างกันในไดโอด Schottky แต่คุณไม่ค่อยเห็น Vf ต่ำกว่า 0.2 V. อาจเป็นเรื่องเกี่ยวกับขีด จำกัด สำหรับการแก้ไขที่มีประโยชน์

— โฟตอน

ฉันกลัวสิ่งนี้ บางทีฉันอาจจะต้องใช้ตัวแปลง

— บูสเตอร์

ภาพแสดงเซลล์สุริยะ แต่จริงๆแล้วคุณกำลังใช้สิ่ง RFID บางประเภทใช่ไหม? ความถี่พ้องเสียงคืออะไร?

— mkeith

1

อาจใช้หม้อแปลงแกนเฟอร์ไรต์ตัวเล็กและตัวเรียงกระแส

— mkeith

1

ใช่. นั่นคือเหตุผลที่คุณเพิ่ม rectifier หลังหม้อแปลง ในการ RECTIFY AC เป็น DC ฉันไม่แน่ใจว่ามันจะทำงาน ไม่ว่าคุณจะโหลดอะไรก็ตามลงในเสาอากาศต้องเลือกการถ่ายโอนกำลังไฟฟ้าสูงสุดและไม่ทำให้เสียงสะท้อนเสีย

— mkeith

15

ตัวควบคุมไดโอดในอุดมคติและ MOSFET สามารถนำไปใช้กับสถานการณ์นี้ - ผลกระทบสุทธิคือไดโอดแรงดันตก Iload * Rds (เปิด) น่าจะง่ายที่สุดในการใช้จะเป็นเชิงเส้นของLTC4412

วงจรรวมเครื่องชาร์จ supercapacitor โดยเฉพาะยังมีแนวโน้มที่จะแก้ปัญหาได้ แต่จะต้องมีข้อกำหนดอย่างระมัดระวัง

— ThreePhaseEel
แหล่งที่มา

โซลูชันนี้ดูเหมือนว่าจะใช้งานได้แม้ว่าจะต้องให้ฉันทำการปรับเปลี่ยนที่สำคัญกับเค้าโครงบอร์ดของฉัน ณ เวลานี้อาจเป็นตัวเลือกเดียวของฉัน

— user3095420

LTC4412 จะเพิ่มพลังงานจาก AC ที่กำลังแก้ไขและ dc ที่ได้รับ 2.5 โวลต์ แต่คุณจะไปจากที่ใด - 13.56 MHz นำไปใช้กับอุปกรณ์ช่อง P เพียงแค่จะไม่ทำงานเป็น rectifier ลดลงโวลต์ต่ำ

— แอนดี้อาคา

@Andyaka - ดูเหมือนจะมีความสับสนในส่วนของคำถามที่นี่ - ถ้าคุณสามารถทำงานร่วมกับเขาเพื่อยืดมันออกมานั่นจะช่วยได้

— ThreePhaseEel

1

คุณเป็นผู้จัดการของฉันเมื่อไหร่?

— Andy aka

@Andyaka - ขอโทษถ้าคุณทำมันเป็นอะไรมากกว่าคำแนะนำ

— ThreePhaseEel

18

ตรวจสอบSM74611 Smart Bypass Diode จาก Texas Instruments

แรงดันไปข้างหน้า:
Vf [V] = 26mV @ 8A, Tj = 25 ° c

ทางเลือกอื่น ๆ :

LX2400สวิตช์บายพาส Cool (CBS) จาก Microsemi

แรงดันไฟฟ้าทางตรงโดยทั่วไป
VF = 50mV @ 10A, Tamb = 85 ° C

SPV1001 Cool bypass switch (CBS) จาก STMicroelectronics

Vf [V] = 120mV @ 8A, Tj = 25 ° C
Vf [V] = 270mV @ 8A, Tj = 125 ° C

SBR30U30CTวงจรเรียงกระแสแบบ Super Barrier จากไดโอด

Vf [V] = 190mV @ 2.5A, 125 ° C
Vf [V] = 250mV @ 5A, 125 ° C

— cyberponk
แหล่งที่มา

7

หากคุณเพิ่มสายไฟสองสามรอบในขดลวดเสาอากาศของคุณอาจจะได้รับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและกระแสต่ำลงดังนั้นคุณจึงสามารถใช้ไดโอด Schottky การจับคู่ความต้านทานเป็นสิ่งสำคัญมากในการเก็บเกี่ยวพลังงาน RF แกนเฟอร์ไรต์บางตัวอาจช่วยได้เพราะจะจับพลังงานได้มากกว่า พลังงานที่ต้องใช้ในการสลับมอสเฟตของวงจรเรียงกระแสมอสเฟตที่ 13 MHz น่าจะมากกว่าพลังงานที่ได้จากการเก็บเกี่ยว

— krufra
แหล่งที่มา

5

MOSFET นั้นดีกว่าไดโอดใด ๆ และสามารถใช้งานได้หากมีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเพียงพอต่อการขับเกต กระแสต่ำ MOSFET นี้จะถูกและเล็ก หากคุณไม่มีแรงดันเกทที่เหมาะสมก็มีตัวเลือกอื่น ๆ :

ไดโอด Germanium จะลดลงน้อยกว่า Si Schottky
ในทางทฤษฎี Ge Schottky จะดีกว่านี้ แต่ฉันไม่เคยเห็นอุปกรณ์ดังกล่าว
มีอุปกรณ์ที่เรียกว่า "Back Diode" ซึ่งฉันไม่ได้ใช้ แต่มันก็ทำงานได้ดี

มิฉะนั้นจะมีแผนการที่ใช้อุปกรณ์โหมดพร่องซึ่งทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำมาก เมื่อพูดถึงโหมดพร่องมันจะง่ายกว่าที่จะหา J FETs มากกว่า Mosfets

— หมกหมุ่น
แหล่งที่มา

1

ฉันเผชิญหน้ากับปัญหาที่คล้ายกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ด้วยอุปกรณ์ BLE และท้ายที่สุดก็เลือก MAX40200 "Ultra-Tiny Micropower, ไดโอดในอุดมคติ 1A ที่มีแรงดันไฟฟ้าตกต่ำมาก" รายละเอียดสามารถดูได้ที่นี่:

https://www.maximintegrated.com/en/products/analog/amplifiers/MAX40200.html

— MV
แหล่งที่มา